升压转换器原理图解析,升压转换器计算公式解析
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升压转换器将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、升压转换器应用
升压转换器在各个领域都有广泛的应用,例如:
1. 电子设备:升压转换器被应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等移动电子设备中,将电池电压提升以满足各个部件的供电需求。
2. 汽车电子:升压转换器被用于汽车电子系统中,将汽车电池的低电压(通常是12V)提升到适合于发动机管理系统、音视频娱乐系统、导航系统等设备的电压。
3. 可再生能源:升压转换器在太阳能、风能等可再生能源系统中也有广泛应用,将低电压的可再生能源转换为适合并网或能源存储系统的高电压。
4. 无线通信:升压转换器被用于无线通信系统中,将电池供电的低电压转换为无线模块需要的高电压,用于信号放大、射频发射等。
5. 工业控制:升压转换器在工业控制设备中也有广泛应用,例如将低电压的PLC系统提升为高压以适合其他设备的控制输电。
6. 医疗仪器:升压转换器也用于医疗仪器设备中,提供适当的输出电压用于患者监护、心电图、血压计等设备的供电。
二、升压转换器原理、计算公式详解
升压转换器将其输入电压升高为更大的输出电压。当开关Q1不导通时,能量转移到输出端。图8是非同步升压转换器的原理图。
图8:非同步升压转换器原理图
公式4计算占空比:
公式5计算最大MOSFET应力:
公式6给出了最大二极管应力:
其中Vin是输入电压,Vout是输出电压,Vf是二极管正向电压。
使用升压转换器,可以看到脉冲输出电流,因为LC滤波器位于输入端。因此,输入电流是连续的,输出电压纹波大于输入电压纹波。
在设计升压转换器时,重要的是要知道,即使转换器不在进行切换,也会有从输入到输出的永久连接。必须采取预防措施,以防输出端可能发生的短路事件。
对于大于4A的输出电流,应使用同步整流器替换二极管。如果电源需要提供大于10A的输出电流,强烈建议采用多相或交错功率级方式。
当在CCM模式下工作时,升压转换器的动态特性由于其传递函数的右半平面零点(RHPZ)而受到限制。由于RHPZ无法补偿,所以可实现的带宽通常将小于RHPZ频率的五分之一到十分之一。请参见公式7:
其中Vout是输出电压,D是占空比,Iout是输出电流,L1是升压转换器的电感。
图9至图14显示了非同步升压转换器中FET、二极管和电感器在CCM模式下的电压和电流波形。
最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后,祝大家有个精彩的一天。